(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラフィックが各々通過する複数のノードに接続されるトランスポート制御サーバであって、
前記複数のノードから、前記複数のトラフィックが前記各ノードを通過する際の帯域量の情報を受信し、
前記受信された帯域量の情報から、前記各トラフィックが最初に通過する始点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量と、前記各トラフィックが最後に通過する終点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量とを抽出し、
前記抽出された始点ノードにおける各トラフィックの帯域量と、前記抽出された終点ノードにおける各トラフィックの帯域量とに基づいて、前記各トラフィックが前記複数のノードを通過する際に廃棄される前記各トラフィックの帯域量を算出し、
前記算出された廃棄される各トラフィックの帯域量と所定の第１の帯域量とを比較することによって、前記算出された廃棄される帯域量が大きい、一つ以上の第１のトラフィックを抽出し、
前記受信された帯域の情報に基づいて、前記抽出された各第１のトラフィックが通過する二つ以上の前記ノードにおいて廃棄される前記トラフィックの帯域量が、所定の第２の帯域量を超える第２のトラフィックを、前記第１のトラフィックから抽出することを特徴とするトランスポート制御サーバ。
【請求項２】
前記受信された帯域量の情報から、前記第２のトラフィックが最初に通過する第２のトラフィックの始点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量と、前記第２のトラフィックが最後に通過する第２のトラフィックの終点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量と、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおいて廃棄される前記複数のトラフィックの帯域量を示す廃棄率とを抽出し、
前記抽出された第２のトラフィックの始点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量と、前記抽出された廃棄率とに基づいて、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量を算出し、
前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記複数のトラフィックの帯域量から、前記算出された前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を減算し、
前記減算された結果に、前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を加算することによって、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記一つ以上のトラフィックの第３の帯域量を算出することを特徴とする請求項１に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項３】
前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とする請求項２に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項４】
所定の期間毎に、前記複数のノードから、前記複数のトラフィックが前記各ノードを通過する際の帯域量の情報を受信し、
前記各ノードから、輻輳状態であることを示す通知を受信した場合、前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とする請求項３に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項５】
前記算出された第３の帯域量と、所定の第４の帯域量とを比較し、
前記比較の結果、前記算出された第３の帯域量が大きい場合、所定の第５の帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させ、
前記比較の結果、前記算出された第３の帯域量が小さい場合、前記所定の第５の帯域量以上の帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とする請求項３に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項６】
前記受信された帯域量の情報から、前記各ノードに備わる要素毎に前記複数のトラフィックが廃棄される廃棄率と、前記各トラフィックが前記各ノードにおいて経由する複数の前記要素の組を示す情報とを抽出し、
前記抽出された要素毎に複数のトラフィックが廃棄される廃棄率と、前記抽出された各トラフィックが各ノードにおいて経由する複数の要素の組を示す情報とに基づいて、前記複数の要素の組において廃棄される複数のトラフィックの廃棄率を算出することを特徴とする請求項２に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項７】
前記受信された帯域量の情報から、前記各ノードに備わる要素が仮想的に分割された要素毎に、前記複数のトラフィックが廃棄される廃棄率を抽出し、
前記抽出された仮想的に分割された要素毎に前記複数のトラフィックが廃棄される廃棄率と、前記抽出された各トラフィックが各ノードにおいて経由する複数の要素の組とに基づいて、前記複数の要素の組において廃棄される複数のトラフィックの廃棄率を算出することを特徴とする請求項６に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項８】
前記減算された結果に、前記抽出された第２のトラフィックの始点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を加算することによって、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記一つ以上のトラフィックの第６の帯域量を算出し、
前記第６の帯域量に基づいて、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおいて前記一つ以上のトラフィックが廃棄される廃棄率の目標値を算出し、
前記算出された廃棄率の目標値を表示するためのデータを生成することを特徴とする請求項２に記載のトランスポート制御サーバ。
【請求項９】
複数のトラフィックが各々通過する複数のノードと、前記複数のノードに接続されるトランスポート制御サーバとを備えるトランスポート制御システムであって、
前記複数のノードは、前記複数のトラフィックが前記各ノードを通過する際の帯域量の情報を、前記トランスポート制御サーバに送信し、
前記トランスポート制御サーバは、
前記受信された帯域量の情報から、前記各トラフィックが最初に通過する始点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量と、前記各トラフィックが最後に通過する終点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量とを抽出し、
前記抽出された始点ノードにおける各トラフィックの帯域量と、前記抽出された終点ノードにおける各トラフィックの帯域量とに基づいて、前記各トラフィックが前記複数のノードを通過する際に廃棄される前記各トラフィックの帯域量を算出し、
前記算出された廃棄される各トラフィックの帯域量と所定の第１の帯域量とを比較することによって、前記算出された廃棄される帯域量が大きい、一つ以上の第１のトラフィックを抽出し、
前記受信された帯域の情報に基づいて、前記抽出された各第１のトラフィックが通過する二つ以上の前記ノードにおいて廃棄される前記トラフィックの帯域量が、所定の第２の帯域量を超える第２のトラフィックを、前記第１のトラフィックから抽出することを特徴とするトランスポート制御システム。
【請求項１０】
前記トランスポート制御サーバは、
前記受信された帯域量の情報から、前記第２のトラフィックが最初に通過する第２のトラフィックの始点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量と、前記第２のトラフィックが最後に通過する第２のトラフィックの終点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量と、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおいて廃棄される前記複数のトラフィックの帯域量を示す廃棄率とを抽出し、
前記抽出された第２のトラフィックの始点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量と、前記抽出された廃棄率とに基づいて、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量を算出し、
前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記複数のトラフィックの帯域量から、前記算出された前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を減算し、
前記減算された結果に、前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を加算することによって、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記一つ以上のトラフィックの第３の帯域量を算出し、
前記算出された第３の帯域量と、所定の第４の帯域量とを比較し、
前記比較の結果に従って、前記第２のトラフィックの始点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量を制限する値を算出し、
前記比較の結果、前記第３の帯域量と、前記所定の第４の帯域量とが等しい場合、前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とする請求項９に記載のトランスポート制御システム。
【請求項１１】
前記複数のノードは、所定の期間毎に、前記複数のトラフィックが前記各ノードを通過する際の帯域量の情報を、前記トランスポート制御サーバに送信し、
前記トランスポート制御サーバは、前記各ノードから、輻輳状態であることを示す通知を受信した場合、前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とする請求項１０に記載のトランスポート制御システム。
【請求項１２】
前記トランスポート制御サーバは、
前記算出された第３の帯域量と、所定の第４の帯域量とを比較し、
前記比較の結果、前記算出された第３の帯域量が大きい場合、所定の第５の帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させ、
前記比較の結果、前記算出された第３の帯域量が小さい場合、前記所定の第５の帯域量以上の帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とする請求項１０に記載のトランスポート制御システム。
【請求項１３】
前記トランスポート制御サーバは、
前記受信された帯域量の情報から、前記各ノードに備わる要素毎に前記複数のトラフィックが廃棄される廃棄率と、前記各トラフィックが前記各ノードにおいて経由する複数の前記要素の組を示す情報とを抽出し、
前記抽出された要素毎に複数のトラフィックが廃棄される廃棄率と、前記抽出された各トラフィックが各ノードにおいて経由する複数の要素の組を示す情報とに基づいて、前記複数の要素の組において廃棄される複数のトラフィックの廃棄率を算出することを特徴とする請求項１０に記載のトランスポート制御システム。
【請求項１４】
前記トランスポート制御サーバは、
前記受信された帯域量の情報から、前記各ノードに備わる要素が仮想的に分割された要素毎に、前記複数のトラフィックが廃棄される廃棄率を抽出し、
前記抽出された仮想的に分割された要素毎に前記複数のトラフィックが廃棄される廃棄率と、前記抽出された各トラフィックが各ノードにおいて経由する複数の要素の組とに基づいて、前記複数の要素の組において廃棄される複数のトラフィックの廃棄率を算出することを特徴とする請求項１３に記載のトランスポート制御システム。
【請求項１５】
前記トランスポート制御サーバは、
前記受信された帯域量の情報から、前記第２のトラフィックが最初に通過する第２のトラフィックの始点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量と、前記第２のトラフィックが最後に通過する第２のトラフィックの終点ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量と、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおいて廃棄される前記複数のトラフィックの帯域量を示す廃棄率とを抽出し、
前記抽出された第２のトラフィックの始点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量と、前記抽出された廃棄率とに基づいて、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記第２のトラフィックの帯域量を算出し、
前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記複数のトラフィックの帯域量から、前記算出された前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を減算し、
前記減算された結果に、前記抽出された第２のトラフィックの始点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量を加算することによって、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおける前記一つ以上のトラフィックの第６の帯域量を算出し、
前記第６の帯域量に基づいて、前記第２のトラフィックが通過する各ノードにおいて前記一つ以上のトラフィックが廃棄される廃棄率の目標値を算出し、
前記算出された廃棄率の目標値を表示するためのデータを生成することを特徴とする請求項９に記載のトランスポート制御システム。
【請求項１６】
複数のトラフィックが各々通過する複数のノードに接続されるトランスポート制御サーバによるトランスポート制御方法であって、
前記方法は、
前記複数のノードが、前記複数のトラフィックが前記各ノードを通過する際の帯域量の情報を、前記トランスポート制御サーバに送信し、
前記トランスポート制御サーバが、前記受信された帯域量の情報から、前記各トラフィックが最初に通過する始点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量と、前記各トラフィックが最後に通過する終点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量とを抽出し、
前記トランスポート制御サーバが、前記抽出された始点ノードにおける各トラフィックの帯域量と、前記抽出された終点ノードにおける各トラフィックの帯域量とに基づいて、前記各トラフィックが前記複数のノードを通過する際に廃棄される前記各トラフィックの帯域量を算出し、
前記トランスポート制御サーバが、前記算出された廃棄される各トラフィックの帯域量と所定の第１の帯域量とを比較することによって、前記算出された廃棄される帯域量が大きい、一つ以上の第１のトラフィックを抽出し、
前記トランスポート制御サーバが、前記受信された帯域の情報に基づいて、前記抽出された各第１のトラフィックが通過する二つ以上の前記ノードにおいて廃棄される前記トラフィックの帯域量が、所定の第２の帯域量を超える第２のトラフィックを、前記第１のトラフィックから抽出し、
前記トランスポート制御サーバが、前記抽出された第２のトラフィックの終点ノードにおける第２のトラフィックの帯域量によって、前記第２のトラフィックの始点ノードに、前記第２のトラフィックの帯域量を制限させることを特徴とするトランスポート制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスポート制御サーバ（ＴＣＳ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｅｒｖｅｒ）に関し、特に、トラフィックの帯域を制限するためのトランスポート制御サーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトランスポート制御システムにおいて、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）などのパスを設定及び制御する場合、パスの経路を自動的に設計するための様々な技術が用いられている。
【０００３】
ユーザが使用する従来のネットワークにおいて、ネットワークに流れるトラフィックの状態に柔軟に対応して、トラフィックを動的に制御するＬＡＮ型ネットワーク制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のＬＡＮ型ネットワーク制御装置は、ＬＡＮ型ネットワーク制御装置を通過するパケットに関するトラフィック量が閾値を超えた場合、パケットの情報を保持するデータベースに基づいて各ユーザの情報を分析し、その分析結果に適合した帯域制御方法を選択する。そして、選択された帯域制御方法を用いて、帯域制御の実行し、又は、帯域制御を解除することによって、ネットワークの帯域を動的に制御する。
【０００４】
また、受信したパケットの廃棄数と平均キュー長とを用いて、受信するパケットを廃棄するか否かを判定する装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の装置は、装置が受信したパケットの廃棄数と平均キュー長とに基づいて、廃棄サイクル保持値を算出し、装置に備わる廃棄判定比較部によって、パケットの廃棄数と廃棄サイクル保持値とを比較する。そして、この比較の結果によって、受信したパケットを廃棄するか否かを判定し、パケットを廃棄する場合、パケット廃棄処理部によってキューに入力する前のパケットを廃棄する。これによって、特許文献２の装置は、高速かつ高効率に、パケットの輻輳を制御する。
【０００５】
また、帯域情報だけでなく、パケットの処理性能を考慮することによって、呼の受付を制御する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、ＶｏＩＰサービスなどの各種の通信サービスを提供するＩＰネットワークにおいて、ＩＰネットワークに備わるサービスネットワークの輻輳を、効果的に制御するシステムが開示されている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４のシステムは、輻輳制御サーバが制御メッセージのルーティングを規制する指示を、エッジノードに送信することによって、加入者収容ノードへの入力を規制する。これによって、特許文献４のシステムは、効果的に輻輳を制御する。
【０００７】
また、ネットワークに備わる装置の空き容量推定部が、装置に備わるバッファーの空き容量を、現在の空き容量と、上流ノードからの最大データ量と、下流ノードへのデータ量とから推定することによって、ネットワーク全体のスループットを高く維持しつつ、輻輳の広がりを抑え、かつ、ネットワーク全体を輻輳状態から回復するための輻輳制御方法が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００８】
また、ネットワークに備わる装置の制御部が、装置の受信部によって受信された輻輳状態確認信号に基づいて、ユーザデータの輻輳が、ユーザデータの通過する経路上で発生しているか否かを判定し、これによって、ユーザデータの輻輳を正確に検出するネットワークシステムが開示されている（例えば、特許文献６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−２１７８４２号公報
【特許文献２】特開２００５−０９４３９２号公報
【特許文献３】特開２０１０−００４４９５号公報
【特許文献４】特開２００８−１７２５１７号公報
【特許文献５】特開平９−２２４０２５号公報
【特許文献６】特開２０１０−０２８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
複数のネットワーク装置が備わるネットワークにおいて、各ネットワーク装置を通過するトラフィックの輻輳を抑える場合、各ネットワーク装置における輻輳を考慮するだけでなく、ネットワーク全体を考慮する必要がある。すなわち、一つのネットワーク装置において発生する輻輳が、他のネットワーク装置に流れるトラフィックに与える影響を最小限にとどめるためには、ネットワーク全体のリンクを考慮し、輻輳に関係があり、他のトラフィックに影響を与えうるトラフィックのみを、帯域制御する必要がある。しかし、特に前述の従来技術の帯域制御及び輻輳制御において、ネットワーク全体のリンクは考慮されていない。
【００１１】
さらに、同じネットワーク内で、異なるサービスレベルの通信を提供するためには、ＱｏＳ制御の一つである、優先度の制御を考慮する必要がある。しかし、従来技術においてはＱｏＳ制御の優先度は考慮されていない。
【００１２】
また、ある一定の帯域まで保障しつつ、輻輳の影響を最小限にとどめるためには最低保障帯域を考慮する必要がある。しかし、従来技術において、最低保障帯域は考慮されていない。
【００１３】
さらに、これらを考慮した帯域制御を行うために、一つのネットワーク装置内だけではなく、ネットワーク全体のトラフィックを分析し、分析結果に基づいて帯域を計算する必要がある。しかし、ネットワーク全体のトラフィックをすべて分析する場合、分析対象が膨大になるため、トラフィックを分析するための制御サーバのプロセッサ（ＣＰＵを含む）及びメモリを圧迫する。
【００１４】
本発明は、ネットワーク全体を考慮して、輻輳に関係があり、かつ、他のトラフィックに影響を与えうるトラフィックのみを抽出することを目的とする。そして、抽出されたトラフィックの帯域を制御することによって、プロセッサ及びメモリを圧迫することなく、抽出されたトラフィックが他のトラフィックに対して与える影響を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の代表的な一例を示せば以下のとおりである。すなわち、複数のトラフィックが各々通過する複数のノードに接続されるトランスポート制御サーバであって、前記複数のノードから、前記複数のトラフィックが前記各ノードを通過する際の帯域量の情報を受信し、前記受信された帯域量の情報から、前記各トラフィックが最初に通過する始点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量と、前記各トラフィックが最後に通過する終点ノードにおける前記各トラフィックの帯域量とを抽出し、前記抽出された始点ノードにおける各トラフィックの帯域量と、前記抽出された終点ノードにおける各トラフィックの帯域量とに基づいて、前記各トラフィックが前記複数のノードを通過する際に廃棄される前記各トラフィックの帯域量を算出し、前記算出された廃棄される各トラフィックの帯域量と所定の第１の帯域量とを比較することによって、前記算出された廃棄される帯域量が大きい、一つ以上の第１のトラフィックを抽出し、前記受信された帯域の情報に基づいて、前記抽出された各第１のトラフィックが通過する二つ以上の前記ノードにおいて廃棄される前記トラフィックの帯域量が、所定の第２の帯域量を超える第２のトラフィックを、前記第１のトラフィックから抽出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一実施形態によると、輻輳に関係があり、他のトラフィックに影響を与えるトラフィックのみを抽出することができる。そして、制御サーバのプロセッサ及びメモリを圧迫することなく、帯域制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態のネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のトラフィックを制御する例を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のノードの論理的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のトランスポート制御サーバの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のトラフィック情報テーブルを示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のノード帯域情報テーブルを示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態のトポロジ情報テーブルを示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態のノード経路情報テーブルを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の帯域制御をするトラフィックを抽出し、帯域制御する処理を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の帯域を制御するトラフィックを抽出する処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施形態の制限帯域を算出する処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態の設定情報を生成する処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態の設定情報を事前に生成する処理を示すシーケンス図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態の事前に生成された設定情報を用いて帯域制御する処理を示すシーケンス図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態のリンクの増設個所を特定する処理を示すシーケンス図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態の仮想的な目標廃棄率を算出する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るネットワークシステムを図面に示した実施の形態を参照してさらに詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のネットワークシステムの構成を示すブロック図である。
【００２０】
第１の実施形態のネットワークシステムは、トランスポート制御サーバ１００、及び、ノード１１１（ノード１１１−１〜１１１−ｎ）を備える。第１のネットワークシステムに用いられるネットワークは、ＷＡＮ、又は、インターネットなどの、複数のネットワーク装置を備えるネットワークである。また、本実施形態のネットワークは、仮想的に実装されたネットワークでもよい。
【００２１】
トランスポート制御サーバ１００は、ネットワークを通過するトラフィックを制御するための計算機である。トランスポート制御サーバ１００は、画面表示及びシステム操作の手段を、管理者等に提供する管理端末を備える。
【００２２】
トランスポート制御サーバ１００は、複数のノード１１１に接続される。トランスポート制御サーバ１００は、各ノード１１１を接続するパス（すなわち、経路）を設定する。パスを設定する技術には、例えば、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＭＰＬＳ−ＴＰ（ＭＰＬＳ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ）、ＰＢＢ−ＴＥ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ  Ｂａｃｋｂｏｎｅ  Ｂｒｉｄｇｅ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）などがある。ノード１１１を接続するパスは、各ノード１１１が保持するＶＰＮ、音声、又は、動画などのサービスに対応して設定される。
【００２３】
ノード１１１は、トランスポート制御サーバ１００によって管理されるネットワーク装置である。ノード１１１は、トラフィックが通過するための経路を、ＭＰＬＳ等によって選択する、ルータ又はスイッチ等のネットワーク装置である。また、本実施形態のノード１１１は、仮想的に実装されたスイッチ等でもよい。
【００２４】
本実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、各ノード１１１から送信されるトラフィックの量をノード１１１に指示することによって、ネットワークを通過するトラフィックの帯域を制御する。
【００２５】
本実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、特定のトラフィックを制御する際に、ネットワークの入口及び出口における特定のトラフィックの帯域を考慮するだけでなく、特定のトラフィックが通過するノード１１１又はリンクを、特定のトラフィックと共に通過する他のトラフィックの帯域についても考慮する。また、各ノード１１１毎、又は各トラフィック毎にあらかじめ定められた、帯域量を考慮する。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態のトラフィックを制御する例を示す説明図である。
【００２７】
図２に示すネットワークには、第１の実施形態のノード１１１−１〜ノード１１１−６が備わる。ノード１１１は、リンクａ〜リンクｄによって各々接続される。ノード１１１−１とノード１１１−２とは、リンクａによって接続され、ノード１１１−２とノード１１１−４とは、リンクｂによって接続され、ノード１１１−３とノード１１１−４とは、リンクｃによって接続され、ノード１１１−４とノード１１１−５とは、リンクｄによって接続され、ノード１１１−４とノード１１１−６とは、リンクｅによって接続される。
【００２８】
ここで、図２に示すネットワークにおいて、例えば、リンクｂ及びリンクｄにおける帯域使用率又は廃棄率が高く、リンクｂの余剰帯域が５０Ｍｂｐｓであり、リンクｄの余剰帯域が１０Ｍｂｐｓであり、他のリンクの帯域使用率又は廃棄率が低い。余剰帯域とは、他のトラフィックを考慮した際にまだ流せるトラフィックの帯域である。
【００２９】
さらに、図２に示すネットワークには、トラフィック１とトラフィック２とが通過する。トラフィック１は、ノード１１１−１からネットワークに流入し、ノード１１１−５を介してネットワークから流出する。ノード１１１−１及びノード１１１−５は、トラフィック１の端点、すなわち、エッジノードである。
【００３０】
トラフィック１は、ノード１１１−２及びノード１１１−４を経由する。トラフィック１は、ノード１１１−１に流入する際、５００Ｍｂｐｓである。また、ノード１１１−５から流出する際、１０Ｍｂｐｓである。
【００３１】
トラフィック２は、ノード１１１−１からネットワークに流入し、ノード１１１−６を介してネットワークから流出する。ノード１１１−１及びノード１１１−６が、トラフィック２のエッジノードである。
【００３２】
トラフィック２は、ノード１１２及びノード１１４を経由する。トラフィック２は、ノード１１１に流入する際、４０Ｍｂｐｓである。また、ノード１１１−６から流出する際、４Ｍｂｐｓである。
【００３３】
図２に示すネットワークの例において、トラフィック１は、ノード１１１−５に接続されるリンクeの余剰帯域（１０Ｍｂｐｓ）が小さいため、ノード１１１−４において帯域を制限される。このため、ネットワークにおけるエッジノードからエッジノードまで（以下、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄと記載）、１０Ｍｂｐｓしか流れない。
【００３４】
一方、ノード１１１−２は、トラフィックがネットワークにおいて経由するリンクｂに、５００Ｍｂｐｓのトラフィック１を流そうとするため、リンクｂの余剰帯域が枯渇する。そして、リンクｂの余剰帯域が枯渇するため、ノード１１１−２は、トラフィック２の帯域をトラフィック１の帯域と共に制御してしまう。
【００３５】
すなわち、トラフィック２は、ノード１１１−１からノード１１１−６までを通過するリンクａ及びリンクｅに十分な帯域があるにもかかわらず、トラフィック１から受ける影響によって、ノード１１１−２において、４０Ｍｂｐｓから４Ｍｂｐｓに減らされてしまう。
【００３６】
ここで、トラフィック１を、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄで流すことができる１０Ｍｂｐｓと同程度の帯域によって、リンクａ及びリンクｂを通過するように制御すれば、リンクｂにおける余剰帯域は枯渇せず、トラフィック１がトラフィック２へ与える影響を抑えることができる。すなわち、ノード１１１−１がトラフィック１の帯域を、ノード１１１−５における帯域にあらかじめ制御しておけば、トラフィック１は、他に流れるトラフィックに影響を与えにくくなる。
【００３７】
そして前述のようにノード１１１−１に、トラフィック１を制御させることによって、トラフィック１はＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄにおいて流せる帯域を、１０Ｍｂｐｓ、すなわち、制御前の帯域にすることができる。さらに、リンクｂの余剰帯域は、トラフィック１の帯域（１０Ｍｂｐｓ）の他に、４０Ｍｂｐｓの帯域が残される。このため、トラフィック２は、ノード１１１−２において、トラフィック２に含まれるパケットの一部を廃棄されることなく、ネットワークのＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄにおいて４０Ｍｂｐｓの帯域によって通過することができる。
【００３８】
ここで、前述のトラフィック１は、トラフィック２の帯域に影響を与える場合、ノード１１１−２とノード１１１−４との二つのノード１１１によって、帯域を減らされた。このため、第１の実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄにおいて減少する帯域を大きく、かつ、二つ以上のノード１１１において帯域に含まれるパケットを廃棄されているトラフィックを、本実施形態の帯域の制御対象とする。
【００３９】
図３は、本発明の第１の実施形態のノード１１１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
ノード１１１は、前述のとおり、ネットワークにおけるトラフィックの経路を選択するためのネットワーク装置である。ノード１１１は、プロセッサ（ＣＰＵを含む）及びメモリを備える。プロセッサは、ノード１１１が保持する機能をメモリに読み込むことによって、ノード１１１が保持する機能を実行する。
【００４１】
ノード１１１は、ノード１１１に接続されるリンクを介してトラフィックを受信し、トラフィックが次に送信されるリンクにおけるトラフィックの帯域を算出した後、算出された帯域によって、次のリンクへトラフィックを送信する機能を保持する。ノード１１１は、基本ユニット１２１、増設ユニット１３１、及び、それらを接続する共通部１２７などの要素を備える。
【００４２】
基本ユニット１２１は、ノード１１１にあらかじめ備わるユニットである。基本ユニット１２１は、リンクを介して他のノード１１１から送信されたトラフィックを受信し、また、リンクを介して他のノード１１１にトラフィックを送信する。基本ユニット１２１は、インターフェース１２２（１２２−１、１２２−２）、インターフェース１２３（１２３−１、１２３−２）及び、共通部１２６を備える。
【００４３】
共通部１２６は、インターフェース１２２と、インターフェース１２３とを接続する、スイッチングファブリック（ＦＷ）である。インターフェース１２２及びインターフェース１２３は、トラフィックを受信するためのインターフェースであり、各々一つ以上のポートを備える。インターフェース１２２は、例えばＮＮＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）であり、インターフェース１２３は、例えばＵＮＩ（Ｕｓｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）である。
【００４４】
ノード１１１に受信されたトラフィックは、インターフェース１２２又はインターフェース１２３に備わるポートによって受信され、共通部１２６を介して、他のインターフェース１２２又はインターフェース１２３に備わるポートから送信される。トラフィックによって、経由するインターフェース１２２、インターフェース１２３、及び、共通部１２６は異なる。インターフェース１２２、インターフェース１２３、及び、共通部１２６は、各々通過させることが可能なトラフィックの帯域を保持する。
【００４５】
増設ユニット１３１は、必要に応じて、ノード１１１に増設されるユニットである。増設ユニット１３１は、インターフェース１３２（１３２−１、１３２−２）を備える。インターフェース１３２は、インターフェース１２２又はインターフェース１２３と同じであり、例えばＮＮＩである。
【００４６】
各トラフィックに対するノード１１１における余剰帯域は、トラフィックが経由するインターフェース１２２、インターフェース１２３、及び共通部１２６などの要素における、パケット処理速度及びバッファーサイズによって算出される。なお、トラフィックが経由するインターフェース１２２及びインターフェース１２３が定められると、トラフィックが通過するリンクが一意に決まるため、リンクにおける余剰帯域は、ノードにおける余剰帯域を算出することによって算出される。
【００４７】
図４は、本発明の第１の実施形態のトランスポート制御サーバ１００の構成を示すブロック図である。
【００４８】
トランスポート制御サーバ１００は、トラフィックの帯域を、ノード１１１に指示する計算機である。トランスポート制御サーバ１００は、通信ＩＦ２１０、データ記憶部２１１、及び、制御処理部２００を備える。また、トランスポート制御サーバ１００は、プロセッサ、揮発性の記憶装置（メモリなど）、及び、不揮発性の記憶装置（ハードディスクドライブなど）等を備える計算機である。
【００４９】
通信ＩＦ２１０は、直接あるいはＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を介して、ノード１１１にパスを設定、削除、又は変更する。また、通信ＩＦ２１０は、ノード１１１が保持する情報を送信する指示を含むメッセージを、ノード１１１に送信する。そして、情報を含むメッセージをノード１１１から受信する。
【００５０】
データ記憶部２１１は、制御処理部２００によって値を参照されたり、値を更新されたりする。データ記憶部２１１は、トランスポート制御サーバ１００に備わる不揮発性の記憶装置等に格納される。データ記憶部２１１は、トポロジ情報記憶部２０９、帯域情報記憶部２１２、及び、トラフィック情報記憶部２１３を備える。
【００５１】
トポロジ情報記憶部２０９は、各ノード１１１が接続されるリンク及び他のノード１１１を示す情報を保持する記憶部である。トポロジ情報記憶部２０９は、後述するトポロジ情報テーブル５３０を保持する。
【００５２】
帯域情報記憶部２１２は、各ノード１１１に備わる要素に関する情報を保持する記憶部である。帯域情報記憶部２１２は、後述するノード帯域情報テーブル５２０及びノード経路情報テーブル５４０を保持する。
【００５３】
トラフィック情報記憶部２１３は、ネットワークにおける各トラフィックの情報を保持する記憶部である。トラフィック情報記憶部２１３は、後述するトラフィック情報テーブル５００を保持する。
【００５４】
制御処理部２００は、データ記憶部２１１に保持される値を参照し、各トラフィックの帯域を算出し、算出された各トラフィックの帯域をノード１１１に指示する機能である。制御処理部２００は、パス設定部２０１、サービス受付部２０２、経路・リソース計算部２０４、通信特性計算部２０５、通信特性測定部２０７、及びメッセージ送受信部２０６の機能を含む。制御処理部２００に含まれる機能は、トランスポート制御サーバ１００に備わる不揮発性の記憶装置に保持されたプログラムが、プロセッサによって揮発性の記憶装置において実行されることによって、実現される。
【００５５】
パス設定部２０１は、各トラフィックの帯域を示す情報に基づいて、トラフィックの帯域を設定するためのデータを生成するための機能である。パス設定部２０１によって用いられる情報が示す各トラフィックの帯域は、経路・リソース計算部２０４によって算出される。
【００５６】
経路・リソース計算部２０４は、各トラフィックの帯域を算出し、算出されたトラフィックの帯域を、データ記憶部２１１に格納するための機能である。経路・リソース計算部２０４が帯域を算出するトラフィックは、通信特性計算部２０５によって抽出されたトラフィックである。
【００５７】
通信特性計算部２０５は、入口及び出口のトラフィックの帯域情報と、各リンクの帯域使用率及び廃棄率とに基づいて、帯域を算出するトラフィックを抽出するための機能である。通信特性計算部２０５によって用いられるトラフィックの帯域情報等は、通信特性測定部２０７によって測定される。
【００５８】
通信特性測定部２０７は、ネットワーク通過するトラフィックの、各エッジノードにおける帯域と、各リンクの帯域使用率及び廃棄率とを測定するための機能である。
【００５９】
サービス受付部２０２は、トランスポート制御サーバ１００に接続される管理端末のＧＵＩ等を介して、トラフィックの帯域を表示するための機能である。サービス受付部２０２は、パス設定部２０１によって帯域を設定するためのデータが生成され、帯域制御に関する情報を表示するよう、ネットワーク運用管理者によって要求された際に、トラフィックの帯域を表示してもよい。また、帯域を制限することによって帯域制御をしたトラフィックを示す情報、及び、制限した帯域を表示してもよい。
【００６０】
メッセージ送受信部２０６は、パス設定部２０１によって生成されたデータに基づいて、トラフィックが通過するパスを設定、変更、又は、削除するためのメッセージを作成し、通信ＩＦ２１０を介してノード１１１に送信する。
【００６１】
また、メッセージ送受信部２０６は、通信ＩＦ２１０がノード１１１の情報に関するメッセージを、ノード１１１から収集した際、収集されたメッセージを解釈し、経路・リソース計算部２０４、又は通信特性計算部２０５に送信する。
【００６２】
第１の実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、ノード１１１に備わる要素毎に、帯域使用率及び廃棄率を算出することによって、ノード１１１における帯域使用率及び廃棄率を、トラフィック毎に測定していない場合も、ノード１１１の実装状況に従って、正確な廃棄率の算出が可能になる。
【００６３】
また、ノード１１１を複数の仮想ネットワークに属する複数の仮想ノードとして認識し、仮想ネットワーク毎にノード１１１のリソースが分割されることによって、ノード１１１を仮想化ネットワークに適用可能になる。さらに仮想ネットワーク毎のリソースを考慮してトラフィックを抽出し、抽出されたトラフィックを制限する帯域を算出することによって、仮想ネットワーク毎に異なるポリシーを反映した帯域制限が可能になる。また、ノード１１１の要素単位で仮想ネットワークの帯域を算出することによって、ノード１１１に備わる要素毎に仮想ネットワークに分割することができ、フレキシビリティの高いトラフィックの分析、及び、それに対応した制限帯域の算出が可能である。
【００６４】
次に、データ記憶部２１１が保持するテーブルを示す。
【００６５】
図５は、本発明の第１の実施形態のトラフィック情報テーブル５００を示す説明図である。
【００６６】
トラフィック情報テーブル５００は、トラフィック情報記憶部２１３に格納される。トラフィック情報テーブル５００は、トラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、端点ノードＩＤ５０３、最低保障帯域５０４、経由ノードＩＤ５０５、経由リンクＩＤ５０６、測定帯域５０７、オーバーフローフラグ５０８、帯域制御状態５１３、制限帯域５０９、平均差分帯域５１０、バースト差分帯域５１１、及び、制限差分帯域５１２を含む。
【００６７】
トラフィックＩＤ５０１は、ネットワークを通過する各トラフィックを、一意に示す識別子である。仮想ＮＷＩＤ５０２は、ネットワークに実装される仮想ネットワークを一意に示す識別子である。
【００６８】
なお、本実施形態のネットワークは、仮想ネットワークを実装されなくてもよい。仮想ネットワークが実装されない場合は、仮想ＮＷＩＤ５０２及び後述する仮想ＮＷＩＤ５２３、及び仮想ＮＷＩＤ５４２は不要である。
【００６９】
端点ノードＩＤ５０３は、トラフィックがネットワークへ流入する際のエッジノード（以下、入口エッジノードと記載）と、トラフィックがネットワークから抽出する際のエッジノード（以下、出口エッジノードと記載）を一意に示す識別子である。
【００７０】
最低保障帯域５０４は、各ノード１１１が各トラフィックに最低限保障しなければならない帯域（Ｍｂｐｓ、Ｇｂｐｓ）である。各トラフィックは、最低保障帯域５０４が示す帯域よりも低い帯域によって、ネットワークを通過しないように制御される。
【００７１】
最低保障帯域５０４を保持することによって、本実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、各トラフィックに最低保障帯域５０４に示す帯域を保障し、さらに、制御対象のトラフィックの制限帯域５０９を算出することができる。
【００７２】
経由ノードＩＤ５０５は、ネットワークにおいて各トラフィックが経由するノード１１１を一意に示す識別子である。図５に示す経由ノードＩＤ５０５には、端点ノードＩＤ５０３に含まれるノード１１１も含め、ネットワークにおいてトラフィックが経由するすべてのノード１１１の識別子が格納される。
【００７３】
経由ノードＩＤ５０５を保持することによって、本実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、トラフィックの経路を考慮して、制御対象のトラフィックを抽出することが可能になる。また、トラフィックが制御された後の、各ノード１１１における帯域量（後述する制御時使用帯域５２９）を算出することが可能になる。
【００７４】
経由リンクＩＤ５０６は、トラフィックが経由するリンクを示す識別子である。経由リンクＩＤ５０６を保持することによって、本実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、トラフィックが経由する経由ノードＩＤ５０５の、どの経路を経由するかを考慮して、制御対象のトラフィックを抽出することが可能であり、また、制限帯域５０９を算出することが可能である。
【００７５】
トラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、端点ノードＩＤ５０３、最低保障帯域５０４、経由ノードＩＤ５０５及び経由リンクＩＤ５０６には、あらかじめ管理者等によって値が格納される。
【００７６】
なお、経由ノードＩＤ５０５及び経由リンクＩＤ５０６に格納される値は、トラフィックがノード１１１又はリンクを通過する順に格納されてもよい。すなわち、トランスポート制御サーバ１００が、トラフィックが通過する順番を識別できるように、トラフィックが通過する順に格納されてもよい。又は、トラフィックが通過する順番を示す符号を、各々付加されてもよい。
【００７７】
測定帯域５０７は、入口エッジノードと出口エッジノードとにおける各トラフィックの帯域である。入口エッジノードと出口エッジノードとの両方の帯域を測定することによって、本実施形態のトランスポート制御サーバ１００は、トラフィックの帯域だけでなく、トラフィックの廃棄率も算出することができる。そして、廃棄率を考慮して、制御するべきトラフィックを抽出することが可能になる。
【００７８】
オーバーフローフラグ５０８は、入口エッジノードと出口エッジノードとにおいて、測定された帯域の差が大きいトラフィックのうち、帯域使用率又は廃棄率の高いリンクを複数回経由するトラフィックか否かを示すフラグである。
【００７９】
すなわち、オーバーフローフラグ５０８が、”Ｙｅｓ”である場合、該当するトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックは、本実施形態の制御対象であることを示し、トランスポート制御サーバ１００は、該当するトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックの帯域を、入口エッジノードにおいて制御する指示を生成する。
【００８０】
そして、オーバーフローフラグ５０８が、”Ｎｏ”である場合、該当するトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックは、本実施形態の制御対象ではない。
【００８１】
帯域制御状態５１３は、入口エッジノードにおいて、トラフィックの帯域を制御しているか否かを示すフラグである。すなわち、トラフィックに本実施形態の帯域の制御をしたか否かを示すフラグである。
【００８２】
帯域制御状態５１３が”ＯＦＦ”である場合、該当するトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックは、入口エッジノードにおいて帯域を制御されていないことを示す。また、帯域制御状態５１３が”ＯＮ”である場合、該当するトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックは、入口エッジノードにおいて帯域を制御されていることを示す。
【００８３】
トランスポート制御サーバ１００は、オーバーフローフラグ５０８と帯域制御状態５１３とを各々保持することによって、帯域制御に長い時間がかかり、トラフィックが本実施形態の制御対象であるか否かの判定の周期と、トラフィックの帯域を制御する周期とが異なる場合においても、ネットワークの状況に従ってオーバーフローフラグ５０８の最新の情報を保持することができる。
【００８４】
制限帯域５０９は、入口エッジノードにおいて、制御対象のトラフィックを制限する帯域量を示す。トランスポート制御サーバ１００は、制限帯域５０９が示す帯域量に、入口エッジノードにおけるトラフィックの帯域量を制限する。
【００８５】
平均差分帯域５１０は、入口エッジノードと出口エッジノードとにおけるトラフィックの帯域の差分の時間平均である。
【００８６】
バースト差分帯域５１１は、トラフィックの、入口エッジノードにおける帯域と出口エッジノードにおける帯域との差分の、一定時間内における最大値である。平均差分帯域５１０とバースト差分帯域５１１との両方を保持することによって、トランスポート制御サーバ１００は、制限帯域５０９に格納される値を、より正確に算出することが可能になる。
【００８７】
制限差分帯域５１２は、トラフィックを帯域制御する対象とするか否かを判定するための指標である。トランスポート制御サーバ１００は、入口エッジノードと出口エッジノードとにおけるトラフィックの帯域の差分と、制限差分帯域５１２とを比較することによって、トラフィックを帯域制御する対象とするか否かを判定する。
【００８８】
測定帯域５０７に格納される、入口エッジノードにおける帯域と出口エッジノードにおける帯域との差分が、制限差分帯域５１２を超えている場合、トランスポート制御サーバ１００は、トラフィックがネットワークにおいて過剰に廃棄されていると判定する。制限差分帯域５１２には、管理者等によって、あらかじめ値が格納される。
【００８９】
制限差分帯域５１２を、トラフィック毎に管理することによって、トランスポート制御サーバ１００は、トラフィック毎に柔軟に帯域制御することが可能になる。また、トランスポート制御サーバ１００は、制限差分帯域５１２を、廃棄される帯域量の下限とすることによって、各トラフィックのＱｏＳを制御することができる。
【００９０】
さらに、トランスポート制御サーバ１００は、仮想ＮＷＩＤ５０２毎に制限差分帯域５１２を管理することによって仮想ＮＷ毎に帯域を制御することができる。
【００９１】
図６は、本発明の第１の実施形態のノード帯域情報テーブル５２０を示す説明図である。
【００９２】
ノード帯域情報テーブル５２０は、トポロジ情報記憶部２０９に保持される。ノード帯域情報テーブル５２０は、ノードＩＤ５２１、構成部５２２、仮想ＮＷＩＤ５２３、処理速度５２４、収容率５２５、廃棄率５２６、使用帯域５２７、制御時使用帯域５２９、目標収容率５２０１、及び、目標廃棄率５２０２を含む。ノード帯域情報テーブル５２０によって、各要素における廃棄率５２６に基づいて正確に制御対象のトラフィックを抽出することが可能である。
【００９３】
また、本実施形態において、各ノード１１１の各経路におけるトラフィックの廃棄率は、ノード１１１によって測定されない。しかし、ノード帯域情報テーブル５２０によって、トランスポート制御サーバ１００は、各ノード１１１の各経路におけるトラフィックの廃棄率を算出することができる。
【００９４】
ノードＩＤ５２１は、ノード１１１を一意に識別するための識別子である。図５に示す端点ノードＩＤ５０３及び経由ノードＩＤ５０５に格納される値は、ノードＩＤ５２１に格納される値に相当する。
【００９５】
構成部５２２は、ノード１１１に備わる各要素を一意に識別する識別子である。構成部５２２に格納される値は、例えば、図３に示すインターフェース１２２、１２３、及び１３２に備わるポートと、共通部１２６、１２７とに対応する。
【００９６】
例えば、ノード１１１のインターフェース１２２に備わるポートの一つの識別子が”１”である場合、５２２に格納される値は、”ポート１”である。また、ノード１１１の共通部１２６の識別子が”共通１”である場合、構成部５２２に格納される値は、”共通１”である。
【００９７】
仮想ＮＷＩＤ５２３は、ノード１１１が含まれる仮想ネットワークを、一意に識別するための識別子である。仮想ＮＷＩＤ５２３は、図５に示す仮想ＮＷＩＤ５０２の値に相当する。
【００９８】
ノード１１１は、仮想ネットワークを、各ノード１１１における経路毎に割り当てることが可能である。すなわち、各ノード１１１の各要素は、仮想的に分割することが可能である。そして、処理速度５２４、収容率５２５、廃棄率５２６、使用帯域５２７、制御時使用帯域５２９、目標収容率５２０１、及び、目標廃棄率５２０２は、仮想ネットワーク毎に値を格納されることが可能である。
【００９９】
なお、ノード１１１に仮想ネットワークが割り当てられない場合、仮想ＮＷＩＤ５２３は削除されてもよい。
【０１００】
処理速度５２４は、各要素において処理可能な一つ以上のトラフィックの帯域量である。各要素において処理されるトラフィックは、複数であってもよい。処理速度５２４には、管理者等によってあらかじめ値が格納される。
【０１０１】
収容率５２５は、各要素の処理速度５２４に対する、使用帯域５２７の割合である。すなわち、各要素が処理できる帯域量に対する、各要素を通過する一つ以上のトラフィックの帯域量を示す。廃棄率５２６は、トラフィックに含まれるパケットが各要素において廃棄される割合である。
【０１０２】
使用帯域５２７は、構成部５２２が示す要素を通過するトラフィックの帯域量である。使用帯域５２７は、リアルタイムのトラフィックの帯域量の値、時間平均のトラフィックの帯域量の値、又は、一定時間内の最大トラフィックの帯域量等の値のいずれであってもよい。
【０１０３】
制御時使用帯域５２９は、本実施形態によって算出された制限帯域５０９の値によって、入口エッジノードにおいてトラフィックの帯域が制限された場合の、使用帯域である。
【０１０４】
目標収容率５２０１は、各要素が目標とするトラフィックの使用帯域の割合である。目標収容率５２０１には、管理者等によってあらかじめ値が格納される。収容率５２５が、同じ行の目標収容率５２０１より大きい場合、同じ行の構成部５２２が示す要素には、過剰のトラフィックが通過していることを示す。
【０１０５】
目標廃棄率５２０２は、目標収容率５２０１が示す値によって、トラフィックの帯域を制御した場合に予想される廃棄率である。目標廃棄率５２０２も、目標収容率５２０１とともに、管理者等によってあらかじめ値が格納される。
【０１０６】
目標収容率５２０１及び目標廃棄率５２０２を各ノード１１１の仮想ＮＷＩＤ５２３、又は、構成部５２２毎に管理することによって、要素毎に廃棄率５２６を算出したり、制御時使用帯域５２９を算出したりすることが可能になり、トランスポート制御サーバ１００は、トラフィックの帯域を細かく制御することができる。
【０１０７】
図７は、本発明の第１の実施形態のトポロジ情報テーブル５３０を示す説明図である。
【０１０８】
トポロジ情報テーブル５３０は、トポロジ情報記憶部２０９に保持される。トポロジ情報テーブル５３０は、ノードＩＤ５３１、ポートＩＤ５３２、接続リンクＩＤ５３３、隣接ノードＩＤ５３４、及び、接続ノードのポートＩＤ５３５を含む。
【０１０９】
ノードＩＤ５３１は、ノード１１１を一意に識別するための識別子である。ノードＩＤ５３１は、図６に示すノードＩＤ５２１の値、並びに、図５に示す端点ノードＩＤ５０３の値及び経由ノードＩＤ５０５の値に相当する。
【０１１０】
ポートＩＤ５３２は、ノードＩＤ５３１が示すノード１１１に備わるポートを、一意に識別するための識別子である。ポートＩＤ５３２の値は、図６に示す構成部５２２の値に相当する。
【０１１１】
接続リンクＩＤ５３３は、ポートＩＤ５３２が示すポートに接続されるリンクを、一意に識別するための識別子である。接続リンクＩＤ５３３の値は、図５に示す経由リンクＩＤ５０６の値に相当する。
【０１１２】
隣接ノードＩＤ５３４は、同じ行の接続リンクＩＤ５３３を経由して、同じ行のノードＩＤ５３１に接続されるノード１１１を示す識別子である。隣接ノードＩＤ５３４の値は、ノードＩＤ５３１の値、図６に示すノードＩＤ５２１の値、並びに、図５に示す端点ノードＩＤ５０３の値及び経由ノードＩＤ５０５の値に相当する。
【０１１３】
接続ノードのポートＩＤ５３５は、同じ行の隣接ノードＩＤ５３４が示すノード１１１が備えるポートのうち、同じ行の接続リンクＩＤ５３３に接続されるポートを一意に示す識別子である。接続ノードのポートＩＤ５３５の値は、ポートＩＤ５３２の値、及び、図６に示す構成部５２２の値に相当する。
【０１１４】
なお、図７に示すトポロジ情報テーブル５３０は、図２に示すノード１１１−１〜ノード１１１−６とリンクａ〜ｅとを備えるネットワークのトポロジに相当する。
【０１１５】
図８は、本発明の第１の実施形態のノード経路情報テーブル５４０を示す説明図である。
【０１１６】
ノード経路情報テーブル５４０は、帯域情報記憶部２１２に保持される。ノード経路情報テーブル５４０は、ノード１１１においてトラフィックが経由する要素の組み合わせ毎の廃棄率を示す。
【０１１７】
ノード経路情報テーブル５４０を保持することによって、トランスポート制御サーバ１００は、ノード１１１の経路毎のトラフィックの廃棄率を、各経路に含まれる要素の廃棄率から再度算出することなく抽出することができる。ノード経路情報テーブル５４０に示す廃棄率は、複数のトラフィックがノード１１１の経路において廃棄される廃棄率である。
【０１１８】
ノード経路情報テーブル５４０は、ノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、ポートＩＤ５４３、経由構成部５４４、廃棄率５４５、輻輳フラグ５４６、制御対象トラフィックＩＤ５４７、及び、目標廃棄率５４８を含む。
【０１１９】
ノードＩＤ５４１は、ノード１１１を示す識別子である。そして、図７に示すノードＩＤ５３１の値、図６に示すノードＩＤ５２１の値、並びに、図５に示す端点ノードＩＤ５０３の値及び経由ノードＩＤ５０５の値に相当する。
【０１２０】
仮想ＮＷＩＤ５４２は、仮想ネットワークを示す識別子である。そして、図６に示す仮想ＮＷＩＤ５２３、及び、図５に示す仮想ＮＷＩＤ５０２の値に相当する。なお、ノード１１１に仮想ネットワークが割り当てられない場合、仮想ＮＷＩＤ５４２は削除されてもよい。
【０１２１】
ポートＩＤ５４３は、ノード１１１に備わるポートの識別子であり、図７に示すポートＩＤ５３２、及び、接続ノードのポートＩＤ５３５に相当する。ポートＩＤ５４３には、二つのポートＩＤが含まれ、一つ目のポートＩＤは、トラフィックがノード１１１に入力される際のポート（以下、入口ポートと記載）を示し、二つ目のポートＩＤは、トラフィックがノード１１１から出力される際のポート（以下、出口ポートと記載）を示す。
【０１２２】
経由構成部５４４は、ポートＩＤ５４３が示すノード１１１の入口ポートと出口ポートとの間の、トラフィックが通過する要素を示す。経由構成部５４４は、図６に示す構成部５２２に相当する。
【０１２３】
ポートＩＤ５４３と、経由構成部５４４との組は、各ノード１１１においてトラフィックが通過する経路を示す。
【０１２４】
廃棄率５４５は、ポートＩＤ５４３が示す入口ポートと出口ポートとの間における廃棄率である。廃棄率５４５は、同じ行の経由構成部５４４に対応する、図６に示す構成部５２２の廃棄率５２６を加算することによって算出される。
【０１２５】
輻輳フラグ５４６には、ポートＩＤ５４３が示す入口ポートと出口ポートとの間における廃棄率が、ある所定の閾値以上の場合、輻輳状態を示すフラグが格納される。本実施形態の輻輳フラグ５４６には、廃棄率５４５が目標廃棄率５４８を超えた場合、輻輳状態であることを示す”ＹＥＳ”が輻輳フラグ５４６に格納される。そして、廃棄率５４５が目標廃棄率５４８を超えない場合、輻輳状態ではないことを示す”ＮＯ”が輻輳フラグ５４６に格納される。
【０１２６】
輻輳フラグ５４６を保持することによって、トランスポート制御サーバ１００は、廃棄率５４５が短い時間間隔で更新される場合も、廃棄率５４５が更新される時間間隔よりも長い時間において輻輳状態を判定することが可能になる。すなわち、短い時間間隔によって輻輳状態を判定する必要がないため、トランスポート制御サーバ１００に備わるプロセッサ及びメモリの処理の負担を軽減できる。
【０１２７】
制御対象トラフィックＩＤ５４７は、ポートＩＤ５４３が示す入口ポートと出口ポートとの間を通過するトラフィックのうち、同じ行の輻輳フラグ５４６が輻輳状態を示す場合において、制御対象になるトラフィックの識別子を示す。制御対象トラフィックＩＤ５４７の値は、図５に示すトラフィックＩＤ５０１の値に相当する。
【０１２８】
制御対象トラフィックＩＤ５４７を保持することによって、トランスポート制御サーバ１００は、輻輳フラグ５４６が更新された際、制御対象のトラフィックを再度判定することなく、速やかに帯域を制御するトラフィックを抽出することができる。そして、その結果トラフィックの帯域の制御が可能になる。
【０１２９】
目標廃棄率５４８は、各経路において目標となる廃棄率であり、あらかじめ管理者等によって値が格納される。廃棄率５４５に示す値が目標廃棄率５４８の値を超える場合、トランスポート制御サーバ１００は、同行のノードＩＤ５４１の仮想ＮＷＩＤ５４２のポートＩＤ５４３が示すポートを、輻輳状態になっていると判定する。目標廃棄率５４８は、各経路において輻輳が発生しているか否かを判定するための閾値である。
【０１３０】
目標廃棄率５４８をノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、及び、ポートＩＤ５４３毎に管理することによって、トランスポート制御サーバ１００は、ノード１１１が備える装置などを考慮し、柔軟に目標廃棄率５４８を設定できる。
【０１３１】
図９は、本発明の第１の実施形態の帯域制御をするトラフィックを抽出し、帯域制御する処理を示すシーケンス図である。
【０１３２】
図９に示す処理はトランスポート制御サーバからの指示によって開始されてもよいし、いずれかのノード１１１において、輻輳状態が発生し始めた時に開始されてもよい。図９に示すノード１１１は、五つであるが、本実施形態のノード１１１は一つ以上であればいくつであってもよい。
【０１３３】
なお、ノード１１１は、ノード帯域情報テーブル５２０の目標廃棄率５２０２をあらかじめ保持し、ノード１１１に備わる要素のうちいずれかの要素における廃棄率が目標廃棄率５２０２を超えた場合に、輻輳状態であると判定してもよい。
【０１３４】
シーケンス３０５において、ノード１１１−１〜ノード１１１−５は、仮想ネットワーク毎、及び、ノード１１１に備わる要素毎に、自らを通過するトラフィックの帯域量及び廃棄率を測定する。また、各トラフィックのエッジノードであるノード１１１は、入口エッジノードにおけるトラフィックの帯域と、出口エッジノードにおけるトラフィックの帯域とを測定する。シーケンス３０５において測定された情報を、以下において測定値情報と記載する。
【０１３５】
シーケンス３０５において、トラフィックの量が多いことなどの理由によって、すべてのトラフィックの帯域を測定しきれない場合、ノード１１１は、いくつかの主要なトラフィックのみを抽出し、抽出されたトラフィックを測定する。ここで、抽出される主要なトラフィックは、トラフィック量が多いトラフィックであってもよい。
【０１３６】
また、ノード１１１は、シーケンス３０５において、各トラフィックが通過するノード１１１と、リンクと、ノード１１１に備わる要素との接続関係を、測定値情報に加えてもよい。
【０１３７】
シーケンス３１０においてノード１１１−１〜ノード１１１−５は、シーケンス３０５において取得された測定値情報を、トランスポート制御サーバ１００のメッセージ送受信部２０６に送信する。シーケンス３１５において、メッセージ送受信部２０６は、ノード１１１から送信された測定値情報を、通信特性測定部２０７に送信する。
【０１３８】
シーケンス３２０において、通信特性測定部２０７は、メッセージ送受信部２０６から受信した測定値情報から、トラフィック情報テーブル５００の測定帯域５０７、並びに、ノード帯域情報テーブル５２０の収容率５２５、及び廃棄率５２６に相当する値を抽出する。そして、抽出された値によって、データ記憶部２１１に保持されるトラフィック情報テーブル５００とノード帯域情報テーブル５２０とを更新するよう、データ記憶部２１１に指示する。
【０１３９】
なお、通信特性測定部２０７は、データ記憶部２１１に各テーブルを更新するよう指示する際に、処理速度５２４と収容率５２５とを乗じることによって、使用帯域５２７を算出してもよい。そして、算出された使用帯域５２７を格納するよう、データ記憶部２１１に指示してもよい。
【０１４０】
また、通信特性測定部２０７は、シーケンス３２０において、メッセージ送受信部２０６から受信した測定値情報から、トラフィック情報テーブル５００の端点ノードＩＤ５０３、経由ノードＩＤ５０５、及び経由リンクＩＤ５０６と、トポロジ情報テーブル５３０と、ノード経路情報テーブル５４０のポートＩＤ５４３、及び経由構成部５４４とに相当する値を抽出してもよい。そして、抽出された値によって、トラフィック情報テーブル５００、トポロジ情報テーブル５３０、ノード経路情報テーブル５４０を更新するよう、データ記憶部２１１に指示してもよい。
【０１４１】
シーケンス３２４において、データ記憶部２１１は、通信特性測定部２０７から、抽出された値を受信した後、トラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０を更新する。
【０１４２】
シーケンス３３０において、通信特性計算部２０５は、データ記憶部２１１を参照し、トラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、ノード経路情報テーブル５４０、及び、トポロジ情報テーブル５３０を取得する。
【０１４３】
シーケンス３３５において、通信特性計算部２０５は、データ記憶部２１１から取得されたトラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０に基づいて、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８、ノード経路情報テーブル５４０の廃棄率５４５、輻輳フラグ５４６、及び、制御対象トラフィックＩＤ５４７を更新する。
【０１４４】
シーケンス３３５の処理の詳細を、図１０を用いて説明する。
【０１４５】
図１０は、本発明の第１の実施形態の帯域を制御するトラフィックを抽出する処理を示すフローチャートである。
【０１４６】
（ステップ１００５）
通信特性計算部２０５は、ステップ１００５において、ノード経路情報テーブル５４０の各行のうち、一つの行のノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、及び、経由構成部５４４を抽出する。そして、通信特性計算部２０５は、抽出されたノードＩＤ５４１、経由構成部５４４及び仮想ＮＷＩＤ５４２に相当する、ノード帯域情報テーブル５２０のノードＩＤ５２１、構成部５２２及び仮想ＮＷＩＤ５２３を含むノード帯域情報テーブル５２０の行を抽出し、抽出された行の廃棄率５２６を抽出する。すなわち、通信特性計算部２０５は、各ノード１１１の各要素における廃棄率５２６を抽出する。
【０１４７】
ここで、抽出された経由構成部５４４に複数の識別子が含まれる場合、通信特性計算部２０５は、すべての識別子に対応する廃棄率５２６を抽出する。そして、抽出された廃棄率５２６に基づいて、各経由構成部５４４の廃棄率５４５を算出する。各経由構成部５４４の廃棄率５４５は、抽出された廃棄率５２６を、式１によって処理することによって算出される。
【０１４８】
抽出された各廃棄率５２６を、ρ1、ρ2、ρ3、・・・、ρN（０＜ρ＜１）とした場合、各経由構成部５４４における廃棄率Ρは、例えば式１によって算出される。
【０１４９】
Ρ＝１−（１−ρ1）＊（１−ρ2）＊（１−ρ3）＊（１−ρN）・・・（式１）
通信特性計算部２０５は、算出された廃棄率Ｐを、ノード経路情報テーブル５４０の各経由構成部５４４の廃棄率５４５に格納する。
【０１５０】
さらに、通信特性計算部２０５は、算出された廃棄率５４５と、廃棄率５４５が算出された行の目標廃棄率５４８とを比較する。そして比較の結果、目標廃棄率５４８より廃棄率５４５が高い場合、同じ行の輻輳フラグ５４６に”ＹＥＳ”を格納する。輻輳フラグ５４６に”ＹＥＳ”が格納される場合、前述のとおり、対応する行が示す経路において、輻輳状態が発生していることを示す。
【０１５１】
また、目標廃棄率５４８より廃棄率５４５が低い場合、同じ行の輻輳フラグ５４６に”ＮＯ”を格納する。輻輳フラグ５４６に”ＮＯ”が格納される場合、前述のとおり、対応する行が示す経路において、輻輳状態が発生していないことを示す。
【０１５２】
そして、通信特性計算部２０５は、ステップ１００５における前述の処理によって、ノード経路情報テーブル５４０のすべての行の廃棄率５４５を算出し、輻輳フラグ５４６に値を格納する。
【０１５３】
輻輳フラグ５４６が輻輳状態を示す場合、同じ行のポートＩＤ５４３及び経由構成部５４４が示す経路は、帯域が枯渇し、かつ、トラフィックが廃棄されている経路である。すなわち、輻輳フラグ５４６が輻輳状態である経路は、ボトルネックであることを示す。ステップ１００５において、通信特性計算部２０５は、ボトルネックとなる経路を抽出することができる。
【０１５４】
（ステップ１０１０）
ステップ１００５の後、ステップ１０１０において、通信特性計算部２０５は、トラフィック情報テーブル５００の各行のうち、一つの行の測定帯域５０７及び制限差分帯域５１２を抽出する。そして、抽出された測定帯域５０７に含まれる入口エッジノードにおけるトラフィックの帯域から、測定帯域５０７に含まれる出口エッジノードにおけるトラフィックの帯域を減算することによって、ネットワークにおいてトラフィックが廃棄された量を算出する。そして、トラフィックが廃棄された量と、抽出された制限差分帯域５１２とを比較する。
【０１５５】
そして、比較の結果、ネットワークにおいてトラフィックが廃棄された量が大きい場合、抽出された測定帯域５０７を含む行は、廃棄率が高いトラフィックの情報を示す。このため、通信特性計算部２０５は、抽出された測定帯域５０７を含む行と同じ行のトラフィックＩＤ５０１を抽出する。
【０１５６】
さらに、通信特性計算部２０５は、トラフィック情報テーブル５００のすべての行に、ステップ１０１０の前述のように処理する。すなわち、通信特性計算部２０５は、ステップ１０１０において、ネットワークを通過する際の廃棄率が高いトラフィックを抽出する。
【０１５７】
なお、通信特性計算部２０５は、ステップ１０１０において、トラフィックが廃棄された量と制限差分帯域５１２とを比較する際、平均差分帯域５１０又はバースト差分帯域５１１を、トラフィックが廃棄された量として用いてもよい。平均差分帯域５１０及びバースト差分帯域５１１は、ノード１１１から測定値情報を受信した後、トランスポート制御サーバ１００の通信特性測定部２０７等によって算出されてもよい。
【０１５８】
（ステップ１０１５）
ステップ１０１０の後、ステップ１０１５において通信特性計算部２０５は、ステップ１０１０において抽出されたトラフィックＩＤ５０１と同じ行の仮想ＮＷＩＤ５０２と、経由ノードＩＤ５０５と、経由リンクＩＤ５０６とを、さらに抽出する。そして、抽出された経由ノードＩＤ５０５及び経由リンクＩＤ５０６に相当する、トポロジ情報テーブル５３０のノードＩＤ５３１及び接続リンクＩＤ５３３を含む行を抽出し、ノードＩＤ５３１とポートＩＤ５３２との組を抽出する。
【０１５９】
すなわち、通信特性計算部２０５は、廃棄率が高いトラフィックが、ネットワークにおいて通過するノード１１１と、リンクと、ポートとの組を抽出する。
【０１６０】
なお、抽出された経由ノードＩＤ５０５及び経由リンクＩＤ５０６に、複数の値が格納される場合、ノードＩＤ５３１とポートＩＤ５３２との組も複数抽出される。具体的には、経由ノードＩＤ５０５の値が、端点ノードＩＤ５０３に含まれる値と同じである場合、抽出された経由ノードＩＤ５０５は、エッジノードを示すため、一つのノードＩＤ５３１に対して一つのポートＩＤ５３２が抽出される。そして、経由ノードＩＤ５０５の値が、端点ノードＩＤ５０３に含まれない場合、一つのノードＩＤに対して二つのポートＩＤ５３２が抽出される。
【０１６１】
そして、通信特性計算部２０５は、抽出されたノードＩＤ５３１とポートＩＤ５３２との組と、抽出された仮想ＮＷＩＤ５０２に相当する、ノード経路情報テーブル５４０のノードＩＤ５４１とポートＩＤ５４３との組と、仮想ＮＷＩＤ５４２とを含む行をノード経路情報テーブル５４０から抽出する。
【０１６２】
すなわち、通信特性計算部２０５は、廃棄率が高いトラフィックが通過する各ノード１１１の経路を示す、ノード経路情報テーブル５４０の行を抽出する。ここで抽出される行は、複数でよい。
【０１６３】
そして通信特性計算部２０５は、抽出された行の輻輳フラグ５４６を参照する。すなわち、通信特性計算部２０５は、廃棄率が高いトラフィックが通過する各ノード１１１の経路の中で、どの経路において輻輳状態が発生しているか否かを示す情報を参照する。
【０１６４】
さらに、通信特性計算部２０５は、ステップ１０１０において抽出されたトラフィックＩＤ５０１と同じ行の経由ノードＩＤ５０５及び経由リンクＩＤ５０６に含まれるすべてのノードＩＤ及びリンクＩＤに対して、前述の処理を行う。これによって、ステップ１０１０において抽出されたトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックに関する、ノード経路情報テーブル５４０のすべての輻輳フラグ５４６を参照することができる。
【０１６５】
そして、参照の結果に基づいて、ステップ１０１０において抽出されたトラフィックＩＤ５０１が示すトラフィックに関して、”ＹＥＳ”を示す輻輳フラグ５４６の数を算出する。
【０１６６】
一つのトラフィックに関する輻輳フラグ５４６が”ＹＥＳ”である回数が２以上の場合、そのトラフィックは、ネットワーク内を通過する際に、二箇所以上のノード１１１の経路（すなわち、リンク）において輻輳状態が発生するトラフィックである。このため、通信特性計算部２０５は、トラフィック情報テーブル５００のうち、ステップ１０１０において抽出されたトラフィックＩＤ５０１と同じ行のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”を格納する。
【０１６７】
また、通信特性計算部２０５は、一つのトラフィックに関する輻輳フラグ５４６が”ＹＥＳ”である回数が２よりも下まわる場合、オーバーフローフラグ５０８に”ＮＯ”を格納する。これによって、通信特性計算部２０５は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックを抽出することができる。
【０１６８】
さらに、オーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納された場合、通信特性計算部２０５は、オーバーフローフラグ５０８が”ＹＥＳ”であるトラフィックが通過するノード１１１の経路を含むノード経路情報テーブル５４０の行を抽出し、抽出された行の制御対象トラフィックＩＤ５４７に、オーバーフローフラグ５０８が”ＹＥＳ”であるトラフィックの識別子を格納する。
【０１６９】
具体的には、通信特性計算部２０５は、オーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納された行の経由ノードＩＤ５０５、仮想ＮＷＩＤ５０２及び経由リンクＩＤ５０６と、トポロジ情報テーブル５３０とに基づいて、トラフィックが通過するポートＩＤ５３２を抽出する。そして、抽出されたポートＩＤ５３２と、経由ノードＩＤ５０５及び仮想ＮＷＩＤ５０２とに相当する、ノード経路情報テーブル５４０の行を抽出し、抽出された行の制御対象トラフィックＩＤ５４７に、トラフィックＩＤ５０１を格納する。
【０１７０】
これによって、通信特性計算部２０５は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生するトラフィックが、通過するすべての各経路に対応する制御対象トラフィックＩＤ５４７に、トラフィックの識別子を格納する。
【０１７１】
（ステップ１０２０）
ステップ１０１５の後、ステップ１０２０において通信特性計算部２０５は、トラフィック情報テーブル５００に格納されるすべてのトラフィックＩＤ５０１に、ステップ１０１０とステップ１０１５との処理を繰り返す。
【０１７２】
なお、通信特性計算部２０５は、図１０に示す処理を実行する際、すべてのトラフィックに対して処理しなくてもよい。すなわち、通信特性計算部２０５は、トラフィック情報テーブル５００の平均差分帯域５１０が制限差分帯域５１２よりも十分に小さいトラフィックについて、シーケンス３３５が実行される都度処理せずに、数回に一度ステップ１０１０及びステップ１０１５の処理をすればよい。通信特性計算部２０５は、平均差分帯域５１０を用いることによって、処理対象とするトラフィックの数を減らすことができる。
【０１７３】
前述の図１０に示すシーケンス３３５の処理によって、通信特性計算部２０５は、以後の処理において帯域を算出する対象のトラフィックを抽出することができる。
【０１７４】
シーケンス３３５の後、通信特性計算部２０５は、シーケンス３４０において、シーケンス３３５において更新されたトラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０をトラフィック情報として、経路・リソース計算部２０４に送信する。
【０１７５】
シーケンス３４５において、経路・リソース計算部２０４は、トラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０を参照して、トラフィック情報テーブル５００の制限帯域５０９を算出する。
【０１７６】
シーケンス３４５の処理の詳細について図１１を用いて説明する。
【０１７７】
図１１は、本発明の第１の実施形態の制限帯域５０９を算出する処理を示すフローチャートである。
【０１７８】
（ステップ１１００）
経路・リソース計算部２０４は、ステップ１１００において、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８を参照する。そして、オーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されている行のトラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、経由ノードＩＤ５０５、経由リンクＩＤ５０６、及び、測定帯域５０７を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、ネットワークを通過する際に、廃棄率が高く、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックに関する情報をトラフィック情報テーブル５００から抽出する。
【０１７９】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出された経由ノードＩＤ５０５、及び、経由リンクＩＤ５０６に相当する、トポロジ情報テーブル５３０のノードＩＤ５３１、及び、接続リンクＩＤ５３３を含む行を抽出し、抽出された行のポートＩＤ５３２を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、トラフィックがネットワークにおいて通過するポートを抽出する。
【０１８０】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノードＩＤ５３１（経由ノードＩＤ５０５）、仮想ＮＷＩＤ５０２、及びポートＩＤ５３２に相当する、５４１のノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、ポートＩＤ５４３を含む行を抽出し、抽出された行の廃棄率５４５を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、トラフィックが通過する各ノード１１１の経路における廃棄率５４５を抽出する。
【０１８１】
ステップ１１００において、経路・リソース計算部２０４は、抽出された経由リンクＩＤ５０６、測定帯域５０７、及び、廃棄率５４５に基づいて、各リンクを通過するトラフィックの帯域を算出する。
【０１８２】
ノード経路情報テーブル５４０の各行は、各ノード１１１内の経路を示し、各ノード１１１内の経路は、それぞれ一つのリンクに接続される。このため、各リンクにおける帯域は、トラフィックの入口エッジノードにおける帯域と、トラフィックが通過する各ノードの経路における廃棄率５４５とによって、算出される。
【０１８３】
トラフィックがネットワークのエッジノードから流入してから、ｈホップ目のリンクを通過するトラフィックの帯域Ｂhは、例えば式２によって算出される。
【０１８４】
Ｂh＝Πhi=1（１−Ρi）＊Ｂin          ・・・（式２）
式２において、ｈは、入口エッジノードから、帯域を算出されるリンクまでのホップ数を示す。Ｐiは、入口エッジノードからホップ数ｉのリンクに接続される各ノード１１１の経路における廃棄率５４５である。すなわち、Ｐiは、入口エッジノードを一つ目とした場合、ｉ個目にトラフィックが通過するノード１１１の経路の廃棄率である。Ｂinは、入口エッジノードにおける帯域である。Πhi=1（Ｘi）はｉ＝１からｉ＝ｈまでのＸiの積を示す。
【０１８５】
Ｐiは、ノード経路情報テーブル５４０の廃棄率５４５の値である。また、Ｂinはトラフィック情報テーブル５００の測定帯域５０７の値である。
【０１８６】
経路・リソース計算部２０４は、前述のステップ１１００における処理を、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されているすべてのトラフィックに実行する。
【０１８７】
（ステップ１１０５）
ステップ１１０５において、経路・リソース計算部２０４は、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されている行のトラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、経由ノードＩＤ５０５、経由リンクＩＤ５０６、及び、測定帯域５０７を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、ネットワークを通過する際に、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックに関する情報をトラフィック情報テーブル５００から抽出する。
【０１８８】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出された経由ノードＩＤ５０５、及び、経由リンクＩＤ５０６に相当する、トポロジ情報テーブル５３０のノードＩＤ５３１、及び、接続リンクＩＤ５３３を含む行を抽出し、抽出された行のポートＩＤ５３２を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、トラフィックがネットワークにおいて通過するポートを抽出する。
【０１８９】
そして、経路・リソース計算部２０４は、経路・リソース計算部２０４は、抽出された経由ノードＩＤ５３１、仮想ＮＷＩＤ５０２、及びポートＩＤ５３２に相当する、ノード経路情報テーブル５４０のノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、ポートＩＤ５４３を含む行を抽出し、抽出された行の経由構成部５４４を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックが、通過する各ノード１１１の経路を抽出する。
【０１９０】
ステップ１１０５の前述の処理は、ノード経路情報テーブル５４０の各行における制御対象トラフィックＩＤ５４７、及び、同行のノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、経由構成部５４４を抽出し、トラフィック情報テーブル５００のトラフィックＩＤ５０１が、抽出された制御対象トラフィックＩＤ５４７と同じ行の測定帯域５０７を参照することによって代替することができる。これによって、トランスポート制御サーバ１００は、制御対象トラフィックの数が多い場合などに処理を軽減することができ、トランスポート制御サーバ１００のプロセッサ及びメモリの消費を防ぐことができる。
【０１９１】
次に、経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、ポートＩＤ５４３、及び、経由構成部５４４に相当する、ノード帯域情報テーブル５２０のノードＩＤ５２１、仮想ＮＷＩＤ５２３、及び、構成部５２２を含む行を抽出し、抽出された行の使用帯域５２７を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックが通過する、各ノード１１１の経路における、トラフィックの使用帯域５２７を抽出する。
【０１９２】
そして、経路・リソース計算部２０４は、ステップ１１００において算出された各リンクを通過するトラフィックの帯域（Ｂh）を、ステップ１１０５における前述の処理によって抽出された使用帯域５２７から減算する。そして、減算された結果に、測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域を加算する。そして、加算された結果を、ノード帯域情報テーブル５２０の使用帯域５２７に対応する制御時使用帯域５２９に格納する。
【０１９３】
具体的に、図２のようなネットワークを、トラフィック（トラフィックＩＤ５０１が”１”であるトラフィック、以下トラフィック１と記載）が、ノード１１１−１、ノード１１１−２、ノード１１１−４、及び、ノード１１１−５を経由して通過する場合を例に説明する。経路・リソース計算部２０４は、ステップ１１００において、ノード１１１−２の出口ポートに接続されるリンクｂ（入口エッジノードからのホップ数が”２”）における、トラフィック１の帯域Ｂ2を算出する。
【０１９４】
そして、経路・リソース計算部２０４は、ステップ１１０５において、ノード１１１−２の各構成部５２２における使用帯域５２７からトラフィック１の帯域Ｂ2を減算する。使用帯域５２７には、トラフィック１以外のトラフィックの帯域も含まれるため、リンクｂにおけるトラフィック１の帯域Ｂ2を用いることによって、ノード１１１−２の構成部５２２の使用帯域５２７から、トラフィック１の帯域のみを減算することができる。
【０１９５】
そして、経路・リソース計算部２０４は、各構成部５２２の使用帯域５２７から、リンクｂにおけるトラフィック１の帯域Ｂ2を減算した値に、出口エッジノードであるノード１１１−６のトラフィック１の帯域を加算する。そして、加算された結果を、制御時使用帯域５２９に格納する。これによって、ネットワークのＥｎｄ−ｔｏ―Ｅｎｄにおいて、出口エッジノードから流出するトラフィック１の帯域を、各構成部５２２に保持させることができる。
【０１９６】
次に、経路・リソース計算部２０４は、ステップ１１０５における前述の処理を、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されているすべてのトラフィック、又は、ノード経路情報テーブル５４０の制御対象トラフィックＩＤ５４７に含まれるすべてのトラフィックに実行する。
【０１９７】
（ステップ１１１０）
ステップ１１０５の後、ステップ１１１０において経路・リソース計算部２０４は、ノード帯域情報テーブル５２０の行のうち、ステップ１１０５において更新された制御時使用帯域５２９を含む行を抽出する。そして、抽出された行の使用帯域５２７、制御時使用帯域５２９、及び、目標収容率５２０１を抽出する。すなわち、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生するトラフィックが、通過する各要素の情報を抽出する。
【０１９８】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出された制御時使用帯域５２９と、同じ行の目標収容率５２０１とを比較する。比較の際、経路・リソース計算部２０４は、目標収容率５２０１に、同じ行の処理速度５２４を乗じることによって、目標使用帯域を算出する。そして、制御時使用帯域５２９と、算出された目標使用帯域とを比較する。
【０１９９】
（制御時使用帯域５２９が、目標収容率５２０１が示す目標使用帯域よりも大きい場合）
比較の結果、制御時使用帯域５２９の方が同じ行の目標収容率５２０１が示す目標使用帯域よりも大きい場合、トラフィックの帯域を制御すると、目標収容率５２０１が示す目標使用帯域よりも大きい帯域によってトラフィックが通過することを意味する。このため、トラフィックの帯域を、目標収容率５２０１が示す目標使用帯域に近づけるため、経路・リソース計算部２０４は、同じ行のノードＩＤ５２１、構成部５２２、及び、仮想ＮＷＩＤ５２３を抽出する。
【０２００】
すなわち、経路・リソース計算部２０４は、制御時使用帯域５２９が示す帯域によってトラフィックが流れた場合、目標収容率５２０１を超えた帯域によってトラフィックが通過する要素を、制御時使用帯域５２９が更新された要素から、抽出する。
【０２０１】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノードＩＤ５２１、及び、仮想ＮＷＩＤ５２３に相当する、ノード経路情報テーブル５４０のノードＩＤ５４１、及び、仮想ＮＷＩＤ５４２を含む行を抽出する。そして、抽出された行のうち、経由構成部５４４に前述において抽出された構成部５２２を含む行をさらに抽出する。そして、抽出された行に含まれる制御対象トラフィックＩＤ５４７を抽出する。すなわち、制御時使用帯域５２９が目標収容率５２０１よりも高い構成部５２２を流れ、かつ、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックの識別子を抽出する。
【０２０２】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出された制御対象トラフィックＩＤ５４７に相当する、トラフィック情報テーブル５００のトラフィックＩＤ５０１を含む行を抽出する。そして、抽出された行に含まれる、測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域と、最低保障帯域５０４とのうち、小さい方の帯域を抽出する。
【０２０３】
経路・リソース計算部２０４は、抽出された小さい方の帯域を、制限帯域５０９に格納する。経路・リソース計算部２０４は、測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域と、最低保障帯域５０４とを比較し、小さい方を制限帯域５０９に格納することによって、最低帯域を保障する範囲で帯域制限することができる。
【０２０４】
また、経路・リソース計算部２０４は、小さい方の帯域を抽出する際、測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域に重み係数を乗じ、乗算された結果を、制限帯域５０９に格納してもよい。重み係数を１より大きい値にすることによって、統計多重効果を考慮した帯域制限が可能になる。
【０２０５】
（制御時使用帯域５２９が、目標収容率５２０１が示す目標使用帯域以下である場合）
前述の制御時使用帯域５２９と、同じ行の目標収容率５２０１が示す目標使用帯域との比較の結果、制御時使用帯域５２９が、同じ行の目標収容率５２０１が示す目標使用帯域以下である場合、経路・リソース計算部２０４は、同じ行のノードＩＤ５２１、構成部５２２、及び、仮想ＮＷＩＤ５２３を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、制御時使用帯域５２９が更新された行のうち、制御時使用帯域５２９が示す使用帯域によってトラフィックが通過した場合、目標収容率５２０１以下の使用帯域によってトラフィックが通過する構成部５２２を抽出する。
【０２０６】
抽出された構成部５２２は、トラフィックが制御された場合、目標収容率５２０１より低い帯域によってトラフィックが通過するため、帯域に余裕がある構成部５２２である。このため、抽出された構成部５２２を通過する他のトラフィックの帯域を、増やすことができる。
【０２０７】
経路・リソース計算部２０４は、以降の処理によって、帯域を増やすことができる他のトラフィックを抽出し、抽出された他のトラフィックについて増やすことができる帯域を算出する。
【０２０８】
経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノードＩＤ５２１、及び、仮想ＮＷＩＤ５２３に相当する、ノード経路情報テーブル５４０のノードＩＤ５４１、及び、仮想ＮＷＩＤ５４２を含む一つ以上の行を抽出し、それらの行のうち、ポートＩＤ５４３又は経由構成部５４４に、抽出された構成部５２２を含む一つ以上の行を抽出し、さらに抽出された行に含まれる一つ以上の制御対象トラフィックＩＤ５４７を抽出する。
【０２０９】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノード経路情報テーブル５４０の一つ以上の行のうち、抽出された制御対象トラフィックＩＤ５４７を含む行とは、異なる行であり、かつ、輻輳フラグ５４６に”ＹＥＳ”が格納される一つ以上の行を選択する。そして、抽出された制御対象トラフィックＩＤ５４７に含まれる識別子のうち、選択された行の制御対象トラフィックＩＤ５４７に格納される値に含まれない制御対象トラフィックＩＤ５４７（以下、帯域増加可能トラフィックＩＤと記載）を抽出する。これによって、経路・リソース計算部２０４は、帯域増加可能トラフィックＩＤの個数を算出する。
【０２１０】
具体的に、制御時使用帯域５２９が更新された行が、ノードＩＤ５２１が”１”（以下、ノード１１１−１と記載）であり、構成部５２２の識別子が”共通１”であり、仮想ＮＷＩＤ５２３が”１”である場合を説明する。経路・リソース計算部２０４は、制御時使用帯域５２９が更新された行に相当する、ノードＩＤ５４１が”１”であり、仮想ＮＷＩＤ５４２が”１”であるノード経路情報テーブル５４０の行を抽出する。この結果、例えば、図８に示すノード経路情報テーブル５４０の行５４０１、５４０２、及び、５４０３が抽出される。
【０２１１】
さらに、経路・リソース計算部２０４は、抽出された行５４０１、５４０２、及び、５４０３の制御対象トラフィックＩＤ５４７の値（１、２、３、５、８、１１）を抽出する。そして、行５４０１、５４０２、及び、５４０３以外の行であり、輻輳フラグ５４６に”ＹＥＳ”が格納される行５４０４を選択し、行５４０４の制御対象トラフィックＩＤ５４７の値（１３、１６）を抽出する。
【０２１２】
ここで、行５４０１、５４０２、及び、５４０３の制御対象トラフィックＩＤ５４７の値（１、２、３、５、８、１１）のうち、行５４０４の制御対象トラフィックＩＤ５４７の値（１３、１６）以外の値は、”１”、”２”、”３”、”５”、”８”、”１１”である。このため、経路・リソース計算部２０４は、トラフィックＩＤ”１”、”２”、”３”、”５”、”８”、”１１”を、帯域増加可能トラフィックＩＤとする。
【０２１３】
次に、経路・リソース計算部２０４は、更新された制御時使用帯域５２９の割合が目標収容率５２０１以下の行の、目標収容率５２０１と処理速度５２４とを抽出する。そして、抽出された目標収容率５２０１と処理速度５２４との積を算出し、積の結果から、制御時使用帯域５２９を減算する。さらに減算された結果を、前述によって算出された帯域増加可能トラフィックＩＤの個数によって除算する。以下において、除算された結果を増加帯域と記載する。
【０２１４】
経路・リソース計算部２０４は、トラフィック情報テーブル５００のトラフィックＩＤ５０１が帯域増加トラフィックＩＤである行の測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域と、同じ行の最低保障帯域５０４を抽出する。そして、同じ行の制限帯域５０９に測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域と増加帯域とを加算し、加算された結果と、同じ行の最低保障帯域５０４とを比較する。比較の結果、経路・リソース計算部２０４は、大きい方を制限帯域５０９に格納する。
【０２１５】
なお、前述の比較の結果、制御時使用帯域５２９が、目標収容率５２０１が示す目標使用帯域と同じである場合、経路・リソース計算部２０４は、出口エッジノードにおける帯域を制限帯域５０９に格納してよい。
【０２１６】
前述のステップ１１１０によって、経路・リソース計算部２０４は、目標収容率５２０１により近い帯域によって、トラフィックを制御できるような帯域の値を、制限帯域５０９に格納する。また、最低保障帯域５０４以上の帯域を、制限帯域５０９に格納する。
【０２１７】
なお、経路・リソース計算部２０４は、測定帯域５０７の出口エッジノードにおける帯域、及び、増加帯域に、それぞれ重み係数を乗じてもよい。増加帯域の重み係数を１よりも小さい値に設定することによって、一部のトラフィックに、現在通過する帯域よりも大きな帯域によって通過させることによって他のリンク（すなわち、経路）の帯域が枯渇する可能性を軽減できる。
【０２１８】
また、前述のステップ１１１０において、制御時使用帯域５２９が、目標収容率５２０１を比較する際、目標収容率５２０１が示す目標使用帯域を算出することによって制御時使用帯域５２９と比較したが、制御時使用帯域５２９を処理速度５２４によって除算した結果と、目標収容率５２０１とを比較してもよい。
【０２１９】
また、前述のステップ１１１０において、制御時使用帯域５２９と目標収容率５２０１とを比較したが、制御時使用帯域５２９を処理速度５２４によって除算することによって制御時の廃棄率５２６を算出し、算出された制御時の廃棄率５２６と目標廃棄率５２０２とを比較してもよい。
【０２２０】
シーケンス３４５において制限帯域５０９が算出された後、経路・リソース計算部２０４は、図９に示すシーケンス３５０において、パス設定部２０１に、設定関連情報として、トラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０を送信する。
【０２２１】
次に、パス設定部２０１は、シーケンス３５０において受信した設定関連情報に基づいて、ノード１１１が制御するトラフィックの帯域をノード１１１に設定するための情報（以下、設定情報と記載）を生成する（３５５）。
【０２２２】
シーケンス３５５の処理の詳細について図１２を用いて説明する。
【０２２３】
図１２は、本発明の第１の実施形態の設定情報を生成する処理を示すフローチャートである。
【０２２４】
（ステップ１２００）
パス設定部２０１は、ステップ１２００において、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されており、かつ、帯域制御状態５１３に”ＯＦＦ”が格納されている行のトラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、端点ノードＩＤ５０３及び制限帯域５０９を抽出する。すなわち、パス設定部２０１は、廃棄率が高く、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しており、かつ、帯域を制御していないトラフィックを抽出する。抽出されたトラフィックＩＤ５０１を、以下において、制限開始トラフィックＩＤと記載する。
【０２２５】
また、パス設定部２０１は、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＮＯ”が格納され、かつ、帯域制御状態５１３に”ＹＥＳ”が格納されている行のトラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、及び、端点ノードＩＤ５０３を抽出する。抽出されたトラフィックＩＤ５０１を、以下において、制限解除トラフィックＩＤと記載する。
【０２２６】
（ステップ１２０５）
ステップ１２００の後、ステップ１２０５において、パス設定部２０１は、トラフィック情報テーブル５００の、トラフィックＩＤ５０１が制限開始トラフィックＩＤである行の、仮想ＮＷＩＤ５０２、端点ノードＩＤ５０３に含まれる入口エッジノードの識別子、制限帯域５０９、及び経由リンクＩＤ５０６に含まれる一つ目のリンクの識別子を抽出する。
【０２２７】
さらに、パス設定部２０１は、抽出された入口エッジノードの識別子と、抽出された一つ目のリンクの識別子に相当する、トポロジ情報テーブル５３０のノードＩＤ５３１、接続リンクＩＤ５３３を含む行を抽出する。そして、抽出されたトポロジ情報テーブル５３０の行のポートＩＤ５３２を抽出し、抽出された各情報に基づいて、設定情報を生成する。すなわち、パス設定部２０１は、シーケンス３４５によって算出された制限帯域５０９によって、入口エッジノードにおけるトラフィックを制御するための設定情報を生成する。
【０２２８】
生成される設定情報は、例えば、設定対象である端点ノードＩＤ５０３の入口エッジノードの識別子、ポートＩＤ５３２、仮想ＮＷＩＤ５０２、及び、制限帯域５０９を含む。制限帯域５０９の値は、入口エッジノードであるノード１１１へ設定する項目である。また、制限帯域５０９を関数としたトークンバケット、又は、リーキーバケットの設定値を算出し、設定情報に含めてもよい。
【０２２９】
さらに、パス設定部２０１は、トラフィック情報テーブル５００の、トラフィックＩＤ５０１が制限解除トラフィックＩＤである行も、制限開始トラフィックＩＤと同様に、仮想ＮＷＩＤ５０２、端点ノードＩＤ５０３の入口エッジノードＩＤ、及び、トポロジ情報テーブル５３０のポートＩＤ５３２を抽出する。そして、抽出された情報に基づいて設定情報を生成する。パス設定部２０１は、制限解除トラフィックＩＤの制限帯域５０９を設定情報から除外するか、又は、帯域を制御する前の値を設定情報に含める。
【０２３０】
シーケンス３５５において設定情報を生成した後、パス設定部２０１は、シーケンス３６０において、メッセージ送受信部２０６を介して、各ノード１１１に設定情報を送信する。なおこの時、パス設定部２０１は、入口エッジノードであるノード１１１にのみ、設定情報を送信してもよい。
【０２３１】
ノード１１１は、設定情報を受信した後、シーケンス３６０においてトランスポート制御サーバ１００から受信した設定情報に従って、トラフィックの帯域を制限する（３６５）。なお、シーケンス３６５においてトラフィックの帯域を制限するノード１１１は、入口エッジノードのみでもよい。
【０２３２】
パス設定部２０１は、データ記憶部２１１にトラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０の情報を送信し、各テーブルの更新を要求する（３７０）。
【０２３３】
データ記憶部２１１は、シーケンス３７０において受信した情報に基づいて各テーブルを更新する（３７５）。具体的には、データ記憶部２１１は、トラフィック情報テーブル５００のトラフィックＩＤ５０１が、制限開始トラフィックＩＤである行の帯域制御状態５１３に”ＯＮ”を格納し、トラフィックＩＤ５０１が制限解除トラフィックＩＤである行の帯域制御状態５１３に”ＯＦＦ”を格納する。また、その他の各テーブルの値を更新する。
【０２３４】
トランスポート制御サーバ１００は、図９に示す処理を実行することによって、廃棄率が高く、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生しているトラフィックのネットワークに流入時の帯域を、ネットワークを流出時の帯域に制御させることができる。そして、流入時の帯域を流出時の帯域に制御させることによって、他のトラフィックへの影響を抑えることができる。
【０２３５】
トランスポート制御サーバ１００は、輻輳状態が発生する前に、設定情報を生成することによって、輻輳を検知した場合において、素早くノード１１１を設定できる。このような、設定情報を事前に生成する処理について、図１３及び図１４を用いて説明する。
【０２３６】
図１３は、本発明の第１の実施形態の設定情報を事前に生成する処理を示すシーケンス図である。
【０２３７】
図１３に示すシーケンス３０５からシーケンス３５５と、図９に示すシーケンス３０５からシーケンス３５５とは、同じ処理である。
【０２３８】
シーケンス３７０において、パス設定部２０１は、データ記憶部２１１にトラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０を送信し、テーブルの更新を要求する。シーケンス３７５において、データ記憶部２１１は、シーケンス３７０において受信された情報に基づいてテーブルを更新する。
【０２３９】
図１３に示す処理は、所定の周期によって実行される。トランスポート制御サーバ１００は、図１３において、制限帯域５０９の算出までを実行し、ノード１１１の帯域を制限するための設定情報を、ノード１１１に送信しない。
【０２４０】
図１４は、本発明の第１の実施形態の事前に生成された設定情報を用いて帯域制御する処理を示すシーケンス図である。
【０２４１】
図１３に示す処理が所定の周期によって実行される場合において、ノード１１１が輻輳を検知した場合、図１４に示す処理が実行される。なお、ノード１１１は、ノード帯域情報テーブル５２０の目標廃棄率５２０２をあらかじめ保持し、ノード１１１に備わる要素のうちいずれかの要素における廃棄率が目標廃棄率５２０２を超えた場合に、輻輳状態であると判定してもよい。
【０２４２】
ノード１１１−１は、輻輳を検知した後（３３６）、メッセージ送受信部２０６を介して、輻輳が検知されたことを経路・リソース計算部２０４に通知する。輻輳が検知された場合の通知には、一時的に膨大なトラフィックが発生し、突発的に廃棄率が高くなった場合に発生する臨時的な通知がある。
【０２４３】
さらに、臨時的な通知をノード１１１−１に送る場合には、トラフィックの帯域、リンクの帯域使用率、及び、廃棄率などの詳細な情報は送信せずに、廃棄率が高くなったことのみを通知する場合がある。これによって突発的なパケットの廃棄が発生した場合にも、ノード１１１は、速やかにトランスポート制御サーバ１００に輻輳が検知されたことを通知できる。
【０２４４】
ステップ３４０において、経路・リソース計算部２０４は、データ記憶部２１１を参照し、トラフィック情報として、トラフィック情報テーブル５００、ノード帯域情報テーブル５２０、トポロジ情報テーブル５３０、及び、ノード経路情報テーブル５４０を取得する。
【０２４５】
図１４に示すステップ３４５〜ステップ３７５は、図９に示すステップ３４５〜ステップ３７５と同じ処理である。
【０２４６】
また、図１３の処理によって設定情報が事前に生成され、その後、図１４の処理によってノード１１１における帯域が制御される場合、制限帯域５０９を算出する処理は、図１４に示すシーケンス３４５、又は、図１３に示すシーケンス３４５のどちらにおいて実行されてもよい。
【０２４７】
（第２の実施形態）
図１５は、本発明の第２の実施形態のリンクの増設個所を特定する処理を示すシーケンス図である。
【０２４８】
トランスポート制御サーバ１００は、図１５に示す処理によって、ノード１１１の経路のうちのどの経路（すなわち、リンク）を増設すべきかを判定するための情報を生成する。図１５に示すシーケンス３０５〜シーケンス３４０と、図９のシーケンス３０５〜シーケンス３４０とは、同じ処理である。
【０２４９】
シーケンス３８０において、経路・リソース計算部２０４は、一つのトラフィックが廃棄されないという仮想的な状況において、ノード１１１の各経路（リンク）における廃棄率を算出することによって、仮想的な目標廃棄率を算出する。
【０２５０】
シーケンス３８０の処理の詳細を、図１６を用いて説明する。
【０２５１】
図１６は、本発明の第２の実施形態の仮想的な目標廃棄率を算出する処理を示すフローチャートである。
【０２５２】
（ステップ１４００）
ステップ１４００において、経路・リソース計算部２０４は、トラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されている行のトラフィックＩＤ５０１、仮想ＮＷＩＤ５０２、経由ノードＩＤ５０５、経由リンクＩＤ５０６、及び、測定帯域５０７を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生したトラフィックに関する情報を抽出する。
【０２５３】
経路・リソース計算部２０４は、抽出された経由ノードＩＤ５０５、及び、経由リンクＩＤ５０６に相当する、トポロジ情報テーブル５３０のノードＩＤ５３１、及び、接続リンクＩＤ５３３を含む行を抽出し、抽出された行のポートＩＤ５３２を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生したトラフィックが通過するポートＩＤ５３２を抽出する。
【０２５４】
経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノードＩＤ５３１、仮想ＮＷＩＤ５０２及びポートＩＤ５３２に相当する、ノード経路情報テーブル５４０のノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、ポートＩＤ５４３を含む行を抽出し、抽出された行のノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２、ポートＩＤ５４３及び経由構成部５４４を取得する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生したトラフィックが通過する、各ノード１１１の経路に関する情報を抽出する。
【０２５５】
そして、経路・リソース計算部２０４は、抽出されたノードＩＤ５４１、仮想ＮＷＩＤ５４２及び経由構成部５４４に相当する、ノード帯域情報テーブル５２０のノードＩＤ５２１、仮想ＮＷＩＤ５２３及び構成部５２２を含む行を抽出し、抽出された行の使用帯域５２７を抽出する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、二つ以上の輻輳状態が発生したトラフィックが通過する各ノード１１１の経路における、その他のトラフィックを含めたトラフィックの使用帯域５２７を抽出する。
【０２５６】
経路・リソース計算部２０４は、図１１に示すステップ１１００における式２によって算出された各経路を通過するトラフィックの帯域（Ｂh）によって、ステップ１４００の前述の処理において抽出された使用帯域５２７を除算する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、廃棄率が高く、かつ、二箇所以上のノード１１１の経路において輻輳状態が発生したトラフィックが通過する、各ノード１１１の経路における、その他のトラフィックの使用帯域を算出する。
【０２５７】
さらに、経路・リソース計算部２０４は、除算された結果に、抽出された測定帯域５０７の入口エッジノードにおける帯域を加算し、加算された結果を、ステップ１４００の前述において抽出されたノード帯域情報テーブル５２０の行の使用帯域５２７と、制御時使用帯域５２９とに格納する。すなわち、経路・リソース計算部２０４は、輻輳が発生しない場合のトラフィックの帯域を、使用帯域５２７と制御時使用帯域５２９とに格納する。
【０２５８】
そして、経路・リソース計算部２０４は、ステップ１４００の処理をトラフィック情報テーブル５００のオーバーフローフラグ５０８に”ＹＥＳ”が格納されるすべてのトラフィック又はノード経路情報テーブル５４０の制御対象トラフィックＩＤ５４７のすべての行に含まれるすべてのトラフィックに対して実行する。
【０２５９】
第２の実施形態の制御時使用帯域５２９は、トラフィックの帯域を制限した場合の使用帯域ではなく、トラフィックがネットワークを通過する途中のリンクにおいて、トラフィックの廃棄が発生しないと仮定した場合の、各ノード１１１の経路における使用帯域を示す。
【０２６０】
（ステップ１４０５）
ステップ１４００の後、ステップ１４０５において、経路・リソース計算部２０４は、ノード帯域情報テーブル５２０の各行のノードＩＤ５２１、構成部５２２、仮想ＮＷＩＤ５２３、処理速度５２４及び制御時使用帯域５２９を抽出し、使用帯域が制御時使用帯域５２９である場合の目標廃棄率５２０２を算出する。目標廃棄率５２０２の算出は、例えば、式３等の待ち行列理論を用いて算出する。
【０２６１】
【数１】
0005409565.tif 000002
・・・（式３）
【０２６２】
式３は、Ｂが目標廃棄率であり、ａが呼量であり、Ｓが回線数であり、ρが使用帯域率（本実施形態の収容率５２５）、ｍがバッファー数又はキュー数であり、λが到着率であり、ｈがパケット伝送時間であり、Ｌが平均パケット長であり、ｖがリンクの帯域である。
【０２６３】
経路・リソース計算部２０４は、算出された目標廃棄率５２０２を、ノード帯域情報テーブル５２０に格納する。そして、すべてのノード帯域情報テーブル５２０の行に対して、目標廃棄率５２０２を算出する。
【０２６４】
シーケンス３８０の後、シーケンス３８５において、経路・リソース計算部２０４は、サービス受付部２０２に増設リンク情報として、ノード帯域情報テーブル５２０を送信する。そして、サービス受付部２０２は、管理端末に増設リンク情報を表示させる。
【０２６５】
そして、管理者等は、トランスポート制御サーバ１００に接続される管理端末等を介して、増設リンク情報に含まれるノード帯域情報テーブル５２０の目標廃棄率５２０２を参照する。そして、目標廃棄率５２０２が大きいノードＩＤ５２１の構成部５２２の帯域が枯渇していることを認識することができる。そして、帯域が枯渇しているノード１１１のハードウェアを増強したり、トラフィックの経路を変更させたりすることができる。
【０２６６】
また、経路・リソース計算部２０４は、第１の実施形態における設定関連情報と、第２の実施形態における増設リンク情報とを、サービス受付部２０２に送信し、管理端末を介して管理者等に表示することによって、管理者に、トラフィックの帯域を制限するか、各ノード１１１又はリンクのリソースを増強するかを、選択させてもよい。
【０２６７】
第２の実施形態によれば、入口エッジノードにおけるトラフィックの帯域量によって、各ノード１１１における廃棄量を算出するため、どのノード１１１のどの要素を増強すればよいか的確に判定することができる。
【０２６８】
本実施形態によれば、帯域を制御すべきトラフィックを的確に抽出することができる。そして、抽出されたトラフィックの帯域を算出することによって、ネットワーク上における輻輳の影響を抑え、帯域制御に伴う制御サーバのプロセッサ及びメモリの圧迫を防ぐことができる。
【０２６９】
また、本実施形態のトランスポート制御サーバは、上記制御対象とするトラフィックを抽出するために、ネットワークの入口エッジノードと出口エッジノードとにおける各トラフィックの帯域の差分がある閾値以上のトラフィックであり、かつ、トラフィックが経由するノード１１１の経路の廃棄率５４５が目標廃棄率５４８より高いノード１１１の経路を２回以上経由するトラフィックを抽出する。そして抽出されたトラフィックを、ネットワークの入口エッジノードにおいて帯域を制限することによって、他のトラフィックが使用できる帯域を増やすことができる。
【０２７０】
さらに、本実施形態のトランスポート制御サーバは、制御対象トラフィックに対して、経由するノード１１１の経路における廃棄率５２６、制御時使用帯域５２９、目標収容率５２０１、及び、トラフィックの帯域の総和に基づいて、各ノード１１１の経路、すなわち、リンクに流すことが可能なトラフィックの帯域を算出することによって、一つのトラフィックのみならず、複数のトラフィックの帯域を考慮した上で、制御する帯域を算出できる。また、最低保障帯域５０４を考慮することによって、各トラフィックが最低限保持すべき帯域を、保持することが可能となる。
【０２７１】
また、本実施形態のトランスポート制御サーバは、ノード１１１に備わる要素毎に使用帯域５２７を保持することによって、トラフィックが通過する複数の要素を含む経路毎に、廃棄率を算出する。そして、各経路と、ノード１１１間の各リンクとが対応するため、各リンクにおける帯域をノード１１１の経路毎に制御することができる。
【０２７２】
また、本実施形態のトランスポート制御サーバは、制御対象のトラフィックを抽出することによって、トランスポート制御サーバ１００及びノード１１１に備わるプロセッサ及びメモリに負荷をかけることによって、帯域制限をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２７３】
本発明は、例えば、トラフィックの経路の候補を自動的に算出するネットワークシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【０２７４】
１００    トランスポート制御サーバ
１１１、１１１−１〜１１１−６    ノード
２００    制御処理部
２０１    パス設定部
２０２    サービス受付部
２０４    経路・リソース計算部
２０５    通信特性計算部
２０６    メッセージ送受信部
２０７    通信特性測定部
２１０    通信ＩＦ
２１１    データ記憶部
２０９    トポロジ情報記憶部
２１２    帯域情報記憶部
２１３    トラフィック情報記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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